Podróż w niezbadane

Moc obliczeniowa komputerów powoli pozwala na liczenie tak skopmplikowanych procesów jak zderzenie dwóch gwiazd

Nie jesteśmy w stanie sprawdzić, jak naprawdę podczas zderzenia zachowują się czarne dziury. Jeśli przeprowadzenie eksperymentu jest niemożliwe, naukowcy wykorzystują symulacje komputerowe. Nieosiągalne jeszcze do niedawna granice poznania zostają w ten sposób przekroczone, odsłaniając nowe obszary wiedzy.

Podobne badania znajdują zastosowanie również w przypadku bardziej „pospolitych” zjawisk. „Bez symulacji komputerowych nigdy nie bylibyśmy w stanie stworzyć drukarki atramentowej” – wspomina Ross R. Allen, szef grupy projektowo-badawczej laboratorium Hewlett-Packard w Palo Alto. Na pytanie, czy tej samej funkcji nie mogłyby spełniać prototypy, przecząco kiwa głową: „Wtedy było to niemożliwe. Naszym inżynierom brakowało wiedzy potrzebnej do konstrukcji nowego typu drukarki”.

„Dzięki symulacjom komputerowym naukowcy poznają mechanizmy działania badanych systemów”.
Dr Ross R. Allen, Laboratorium HP w Palo Alto
allen ross

Już w latach 1981-1983 chemik Ross R. Allen pracował nad programem symulującym zachowanie się małych kropli atramentu. Przede wszystkim chciał sprawdzić, co się dzieje, kiedy kropla cieczy wystrzeliwana jest z dyszy w powietrze i jakie siły działają na nią w chwili zderzenia z kartką papieru.

Oprogramowanie powstało dla bardzo szybkiego, jak na tamte czasy, komputera Vax. Przez cały tydzień maszyna przetwarzała dziesięć tysięcy linii programu napisanego w języku Fortran, by w końcu dać odpowiedź na pytanie, co dzieje się z kropelką atramentu w czasie pierwszych 100 mikrosekund po jej wystrzeleniu. Dopiero kiedy projektanci określili optymalne kształty zbiornika atramentu i głowicy, rozpoczęły się prace nad konstrukcją dysz.

Informacje w Internecie i Usencie
Grupy dyskusyjne: pl.sci.fizyka, pl.sci.chemiaInstytut Maxa Plancka w Stuttgarcie: http://www.mpi-stuttgart.mpg.de/
Instytut Alberta Einsteina w Poczdamie: http://jean-luc.aei-potsdam.mpg.de/
Animacje związane z falami grawitacyjnymi i czarnymi dziurami:http://jean-luc.aei-potsdam.mpg.de/movies/

Do modelowania ich działania Allen opracował złożone oprogramowanie wykorzystujące całą wiedzę nowoczesnej fizyki na temat zachowania się cieczy. Wynik pracy programu przeszedł oczekiwania nawet jego autora. Na podstawie rezultatów symulacji naukowcy dowiedzieli się dokładnie, jakie czynniki wpływają na kształt kropli atramentu.

0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.